Daten von 55 Jahre alten Eisbohrkernen geben neue Einblicke in die Konzentrationen eines Moleküls in der Atmosphäre, das das Wetter und Klima deutlich beeinflussen kann.
Dimethylsulfid (C2H6S) ist ein kleines Molekül, das von Phytoplankton im Ozean freigesetzt wird und das eine große Rolle bei der Regulierung des Erdklimas spielen kann. Es stärkt die Wolkenbildung über dem Ozean und wird oft als sogenanntes „Anti-Treibhausgas“ bezeichnet, weil Wolken Strahlung von der Sonne blockieren und die Temperatur der Meeresoberfläche senken. Zumindest ein Teil der blockierten Wärme wird allerdings in die Atmosphäre abgegeben, daher können die Effekte komplex sein.
Forscher der Hokkaido University haben Belege für zunehmende Dimethylsulfid-Emissionen kartiert, die mit dem Rückgang des Meereises auf Grönland im Zuge der Erwärmung des Planeten zusammenhängen. Sie berichten im Journal Communications Earth & Environment über ihre Ergebnisse.
Modellstudien haben lange vermutet, dass der Rückgang des arktischen Meereises zu steigenden Dimethylsulfid-Emissionen führen könnte, aber direkte Belege für dafür fehlten bislang. Der Assistenzprofessor Sumito Matoba und seine Kollegen haben die Dimethylsulfid-Konzentrationen der letzten 55 Jahre abgeleitet, indem sie die damit zusammenhängende Verbindung Methansulfonsäure (MSA) in Eisbohrkernproben aus dem Eisschild im Südosten Grönlands quantifizierten. Methansulfonsäure geht direkt aus Dimethylsulfid hervor und dient als stabile Aufzeichnung der Dimethylsulfid-Konzentrationen. Dieser Prozess ist Teil einer Vielzahl an chemischen Interaktionen zwischen Aerosolen in der Atmosphäre.
Das Team mit Beteiligung von Forschern der Nagoya University und der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) rekonstruierte die jährlichen und saisonalen Zunahmen und Abnahmen der Methansulfonsäure-Konzentrationen von 1960 bis 2014 in einer zeitlichen Auflösung von einem Monat. Die jährlichen Methansulfonsäure-Konzentrationen nahmen von 1960 bis 2001 ab, aber stiegen dann nach 2002 deutlich an.
„Wir stellten fest, dass die Konzentrationen zwischen Juli und September von 2002 bis 2014 drei- bis sechsmal höher waren als von 1972 bis 2001“, sagte Matoba. „Wir schreiben das dem früheren Rückgang des Meereises in den letzten Jahren zu.“
Unterstützende Belege liefern Satellitendaten, die die Konzentrationen des entscheidenden, sonnenlichtabsorbierenden grünen Pigments Chlorophyll-a in den umgebenden Meeren überwacht haben. Das Chlorophyll-a dient als Indikator für die Häufigkeit von Phytoplankton, was wiederum gut mit der Menge des von dem Phytoplankton freigesetzten Dimethylsulfids übereinstimmen sollte.
Die Temperaturen in der Arktis steigen doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt und die Fläche des saisonalen Meereises im Sommer ist in den letzten Jahrzehnten deutlich zurückgegangen. Das erhöht die Lichtmenge, die den Ozean trifft und begünstigt das Wachstum von Phytoplankton.
Obwohl die neuesten Ergebnisse des Teams wichtige Bestätigungen für die sich verändernden Dimethylsulfid-Konzentrationen ergänzen, betont Matoba, dass eine langfristige und kontinuierliche Überwachung von Aerosolen erforderlich sei. „Das wird entscheidend sein, um die aktuellen Auswirkungen der Dimethylsulfid-Emissionen zu verfolgen und zukünftige Auswirkungen vorherzusagen“, sagte er.
(THK)
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